№ 16-17 (3705-3706), 29 июня 2005 года
главная | оглавление | <... | ...>

Современная генетика
и наследие «лысенковщины»

Может, вы еще об этом не знаете, но в вашем комплекте документов не хватает второго паспорта. Так называемый генетический паспорт – весьма полезный источник информации, как для его владельца, так и для тех, кто с этим владельцем намеревается вступить в какие-либо отношения. Например, прежде чем вести человека в горы/ в ЗАГС/ в ЗакС/ в сталеплавильный цех (нужное подчеркнуть) рационально мыслящий человек наверняка захочет ознакомиться с содержимым его генетического паспорта. А предрасположен ли он к алкоголизму? А чем, вероятно, будут болеть его дети? А от чего и когда он, скорее всего, скончается? Правда, на пути массового внедрения генетических паспортов стоит существенная преграда из туго переплетенных этических дилемм…

Об этой и о других не менее интересных проблемах рассказали журналистам ученые во время встречи в Научном центре РАН. Именно встречи – а не брифинга и не пресс-конференции. Участников с обеих сторон было немного, а масштаб затрагиваемых тем – обратно пропорционален числу собеседников. Наверное, в иной обстановке серьезный и правильно понимаемый разговор между представителями столь разных профессий вряд ли возможен. Четверо ученых просвещали журналистов и отвечали на их вопросы: академик, член Президиума РАН, президент Вавиловского общества генетиков и селекционеров, заведующий кафедрой генетики и селекции СПбГУ Сергей Георгиевич Инге-Вечтомов, академик Российской Академии сельскохозяйственных наук, директор Всероссийского научно-исследовательского института сельскохозяйственной микробиологии Игорь Анатольевич Тихонович, доктор медицинских наук, заведующий отделом экотоксикантов НИИ онкологии Вениамин Викторович Худолей и доктор медицинских наук, заведующий лабораторией пренатальной диагностики наследственных и врожденных болезней НИИ акушерства и гинекологии им. Д.О.Отта РАМН Владислав Сергеевич Баранов.

...Современная наука в массовом сознании все больше похожа на научную фантастику. Во всяком случае, те вести об успехах ученых, которые доходят до публики, стимулируют самые разнообразные фантазии, что может привести к недоразумениям и сомнительным коммерческим предприятиям. За определенную сумму в твердой валюте вам не только пересадят волосы и отрастят новые зубы. Как насчет идеи завести ребенка, который был бы вашей точной генетической копией? Типичный представитель эпохи повального индивидуализма вряд ли вообще захочет размножаться иным способом. Вопрос в том, так ли это реально, как кажется.

Наука тем и отличается от фантастики и профанации, что не приносит немедленных результатов и никогда не говорит «да» или «нет», только «есть вероятность». Похоже, что нынешние власть предержащие считают такое поведение простительным для прекрасной дамы, но никак не для серьезной отрасли. И пытаются разделить науку на прикладную и фундаментальную, с тем, чтобы первая приносила прибыль, а вторая отправлялась на… самоокупаемость.

Законы современной научной игры таковы, что вечная слава Герострата стала достижима не только для современников, но и для классиков данного жанра, про которых, вроде бы, всем уже все давно известно. До сих пор идея модификационной изменчивости остается темой, дискредитированной в глазах научного сообщества, а Лысенко – одним из самых цитируемых авторов. Потому как даже цитирование contra – это все равно цитирование, которое увеличивает итоговый индекс. Несмотря на то что «лысенковщина в современной науке» была заявлена как основная тема встречи, разговор коснулся и других вопросов: экологии и сельского хозяйства, онкологии, пренатальной диагностики. Из этих деталей складывалась общая картина, характеризующая современную российскую генетику.

Библиотека и пшеничное поле – результаты модификационной изменчивости

В июне на базе Института сельхозмикробиологии в Пушкине прошла третья школа по экологической генетике для молодых ученых, организуемая Вавиловским обществом генетиков при участии СПБ Научного центра РАН, кафедры генетики и селекции СПбГУ, РФФИ, и Российской Академии сельскохозяйственных наук. Основную идею этого мероприятия объяснил журналистам академик Инге-Вечтомов.

«Экологическая генетика – эти два слова сейчас весьма модны, – сказал Сергей Георгиевич. – Но мало кто понимает, что означает это словосочетание. Наша школа посвящена проблеме генетического контроля взаимоотношений организмов с окружающей средой. Собственно, взаимоотношения организмов с окружающей средой – это и есть предмет науки экологии. Существенную часть окружающей среды составляют другие организмы. И это генетически детерминировано. В общетеоретическом плане такое понимание имеет большое значение, потому что теория эволюции без учета экологических взаимоотношений оказывается весьма неполной. Во всем мире большое внимание уделяется именно этому компоненту теории эволюции, потому что эволюционирует биосфера в целом, ведь она состоит из взаимодействующих организмов».

В этом году эта школа для молодых людей с высшим образованием посвящена проблеме модификационной изменчивости в экологических взаимодействиях. Почему это важно? Сергей Георгиевич продемонстрировал на наглядном примере. «То, что мы делаем прямо сейчас – это использование нашей модификационной изменчивости. Генетически мы детерминированы: мы умеем говорить, слушать, понимать. Но то, что мы говорим или воспринимаем, не наследуется потомками. Это изменения, которые пропадают вместе с нами. Но без этого взаимодействия на основе ненаследуемых изменений невозможна человеческая культура. Библиотеки, университеты – все это продукты модификационной изменчивости. И вокруг этой проблемы наследственного и ненаследственного в течение XX века велись активные споры, особенно в нашей стране.

Нужно сделать еще одно отступление. Мы полагаем, что мы относительно разобрались с механизмом наследственной передачи признаков. Мы полагаем, что более-менее понимаем, что такое наследственная изменчивость – это мутации, которые возникают под действием различных внешних и внутренних факторов. Это комбинаторика генов в потомстве при скрещивании. А что такое модификационная изменчивость, мы представляем себе довольно плохо. Это связано с двумя обстоятельствами. Одно – чисто научное: эти механизмы трудно расшифровывать. А второе – политическое. В свое время проблема модификационной изменчивости была дискредитирована лысенковцами, которые пропагандировали наследование приобретенных признаков. Поэтому всякий, кто начинает заниматься проблемами модификации, нарывается на косые взгляды. Проблема дискредитирована, но от этого она не исчезла – ее надо решать. Вот в этих двух полюсах, научном и ненаучном, мы и должны будем строить наши занятия во время третьей школы по экологической генетике. Кроме всего прочего важно выяснить, что такое модификационная изменчивость, каковы ее механизмы. Вся медицина – это по сути модификационная изменчивость. Препараты, которые вы принимаете, операции, которые вам делают, все это – модификации той генетической программы, которую вы получили от родителей. Сельское хозяйство, удобрения – все это тоже модификационная изменчивость. Поэтому понимание ее механизмов поможет решить продовольственные проблемы, являясь важной компонентой того, что принято называть качеством жизни.

В общетеоретическом плане, начав разбираться в механизмах модификационной изменчивости, мы поняли, что плохо представляем себе, что такое изменчивость вообще. Я говорю о своих впечатлениях, с которыми мои коллеги могут не соглашаться. Тем не менее, я могу привести заготовленную цитату. Она звучит следующим образом: «Общая теория наследственности представляется мне столь же маловозможной, столь же малонужной, как и общая теория изменчивости», это было сказано Клементием Аркадьевичем Тимирязевым в 1890 году. Очевидно, что Тимирязев был неправ, ведь генетика своим возникновением полностью опровергла это высказывание нашего самоуверенного классика. Вскрываются все новые и новые формы наследственности и изменчивости, которые не укладываются в существующие понятия и классификации».

Генетический паспорт – знание не для всех

Зачастую проблемы возникают оттого, что ученые до сих пор пользуются теми понятиями, которые сформировались в классический период генетики. Эта наука развивается очень быстро, и кризисы следуют один за другим. Сергей Георгиевич Инге-Вечтомов подчеркнул, что в данном случае слово «кризис» не несет в себе отрицательного смысла: «Сейчас мы наблюдаем творческий, формирующий кризис в области понимания механизмов изменчивости. Мы будем рассуждать, что считать наследственной изменчивостью, а что – ненаследственной, и где мы можем идти поперек генетической программы, а где с ней необходимо считаться».

Проблемы наследственной и модификационной изменчивости касаются всех и каждого. Например, вопросы профориентации и профотбора во многом зависят от этих факторов. «Если у кандидата повышенная чувствительность к асбестозам, – поясняет Сергей Георгиевич, – он не может работать на цементном заводе. А если в городе только одно градообразующее предприятие, и директор этого завода не берет этого кандидата на работу, потому что у него такой генотип? Это что, дискриминация по генетическим признакам – или забота о здоровье? И как такого человека страховать? Больше с него брать за страховку или меньше? За рубежом такого опыта нет, не с чем сравнивать. Но если такого человека взяли на эту работу, и он заболел и умер, значит ли это, что нанявший его – соучастник убийства? Эта моральная дилемма пока решения не имеет».

«Будет справедливо сказать, что эта проблема не решена пока в мире вообще, – заметил Владислав Сергеевич Баранов. – Согласно этическим правилам, есть две категории лиц, которые не должны иметь доступа к такой информации: работодатели и страховые компании. Конечно, есть профессии, которые требуют дополнительных знаний о людях, которые будут работать. Гемофиликов не берут на биофак. Там, где речь идет о существующем заболевании – такой подход справедлив, но если вопрос стоит только о предрасположенности к какой-либо болезни? Вот тут надежда на модификацию. Начинается очень интересная проблема. Можно с рождения человека определить степень его предрасположенности к той или иной болезни с большей или меньшей степенью вероятности. Мы знаем, какие факторы могут спровоцировать конкретные заболевания у конкретного человека. И было бы правильно предупредить человека, сделать прогностический анализ, но так, чтобы он не стал поводом для дискриминации. Это – одна из самых горячих точек дискуссии на эту тему. Представьте, что будет, если вдруг станет известно, что кандидат на какую-либо выборную политическую должность генетически предрасположен к алкоголизму или клептомании».

Известно, что люди могут получать удовольствие только от опасных мероприятий, вроде экстремальных видов спорта, и это обусловлено генетически. Одному надо погладить собаку, а другому – прыгнуть с парашютной вышки для того, чтобы получить одинаковый уровень удовольствия. Доля таких экстремалов в популяции не превышает 5%. Вряд ли эти люди могут быть потенциальными нарушителями законов общества, потому что их поведение не обязательно обусловлено агрессивностью. Агрессия – это проявление териотоксикоза и повышенной функции щитовидной железы. А экстремалы должны быть людьми хладнокровными и сильными.

«Генетический паспорт – это база данных о характеристиках того или иного человека, включая его кариотип, носительство заведомых мутаций, – продолжил Владислав Сергеевич. — Человек может быть абсолютно здоров и даже не подозревать о том, что он – носитель серьезных скрытых мутаций, болезней. Мы оцениваем в пределах. Мы сканируем порядка 50 генов, которые касаются сердечно-сосудистых и онкологических заболеваний. Эта процедура сегодня стоит 15-18 тысяч рублей. Люди в массе своей пока живут интуитивно: приблизительно знают, что от этого им плохо, вот того им нельзя... А если человек будет иметь этот паспорт, он будет заранее знать более детально потребности и особенности своего организма».

Пока неизвестно, настанет ли тот день, когда люди начнут ходить в ЗАГС с двумя паспортами – обычным и генетическим. И остается открытым общий философский вопрос: а каждый ли захочет знать, когда и от чего он умрет?

Азот или инфекционная наследственность?

Инфекционная наследственность, вопреки пугающему названию, может приносить организму большую пользу. Некоторые наследственные свойства передаются за счет симбионтов, которые живут внутри клеток. Например, у дрозофилы чувствительность к углекислому газу определяется сигма-вирусом, который передается с половыми клетками. Есть бактерии-симбионты. Всякая инфекция – это та же модификация. Всероссийский научно-исследовательский институт сельскохозяйственной микробиологии занимается проблемой из этой области — азотфиксация и взаимоотношения между высшими растениями и почвенными микроорганизмами, которые как симбионты оказываются в клубеньках бобовых растений. Так ли выгодно и безопасно использовать азотные удобрения? Ведь можно попытаться заставить живые системы самим обеспечивать себя азотом.

На этом примере можно также доказать, что разделение изменчивости на наследственную и ненаследственную – устаревший подход. Модификационная изменчивость иначе называется направленной – например, агроном знает, к какому результату приведет его воздействие на растение. А наследственная изменчивость – ненаправленная, потому что никогда заранее неизвестно, в каком направлении она пойдет. Пропасть между наследственной и ненаследственной изменчивостью образовалась потому, что генетика не очень вникала в суть модификаций, а практики не очень глубоко думали о генетике. Покормил корову – будет молоко, дал азот – вырастут растения. Но на самом деле никакой пропасти между наследственной и ненаследственной изменчивостью на уровне молекулярных механизмов нет. Один из братьев Мережковских предположил, что растения зеленые, потому что в клетках у них находятся хлоропласты, которые очень похожи на микроорганизмы, фиксирующие СО, которые живут в окружающей среде. Если эти бактерии войдут в бесцветную клетку, они ее окрасят в зеленый цвет. Симбиоз, закрепленный в эволюции. Это сраведливо для хлоропластов и митохондрий. Оказалось, что растение целый ряд своих функций выполнить не может. Например, азотфиксация. В некоторых растениях есть гены, способствующие взаимодействию с бактериями. Ни растения, ни бактерии сами по себе фиксировать азот не могут. Только соединяясь вместе, они могут создавать новый межорганизменный генотип. Есть ли модификационная изменчивость по этому взаимодействию? Да. Как можно использовать бактерии чтобы защитить растения от грибка или болезней, чтобы растения не нуждались в удобрениях? Сделать эту микробно-растительную среду максимально самодостаточной можно, если заставить микроорганизмы стимулировать рост растений. И за счет этого — снизить дозу минеральных удобрений. Но если растение и микроорганизмы не коплиментарны, нарушится симбиоз, и предполагаемый симбионт превратится в паразита. Он проникнет в растение, повлияет на инфекционную изменчивость и будет передаваться через семена. Таким образом модифиационная изменчивость может перейти в наследственную. Если растение получило способность фиксировать азот, эта способность передается его потомкам.

Клонирование – полезное или недопустимое

Клонирование сегодня весьма популярная тема, щекочущая воображение. Кого из выдающихся исторических персонажей клонировать первым? Но если подходить к этому серьезно, то лучше не клонировать никого. Потому что даже при полной идентичности генетических наборов совершенно точно не получится двух идентичных организмов. Более того, они вряд ли окажутся здоровыми. Известно, что новорожденный клон приобретает возраст той клетки, из которой он получен. Что и приводит к неестественно быстрому старению клонированного организма. Но существует еще медицинское клонирование, цель которого — получение стволовых клеток данного организма. Любая болезнь – это гибель клеток. Стволовые клетки наиболее универсальны, и лечение с их использованием не требует применения иммунодепрессантов, которые могут подавлять какие-то другие клетки, как обычно бывает, например, при трансплантации органов.

Но на почве этой идеи возникает очень много сомнительных услуг. Едва разобравшись в сути проблемы, коммерчески ориентированные «специалисты» начинают отращивать человеку волосы или даже зубы.

Ученый – или менеджер в сфере науки?

Современные правила игры в науку требуют от ученого дополнительных навыков и даже личных качеств. Чтобы выдерживать конкуренцию и первым оказываться там, где дают гранты на исследование, ученый должен обладать еще и качествами хорошего менеджера. Не противоречит ли такое положение дел характеру научной работы?

«Эта тема заслуживает отдельной пресс-конференции, – говорит Сергей Георгиевич Инге-Вечтомов. – Если государство не считает науку приоритетной частью своей политики, то никакие гранты нас не спасут. Если есть базовое финансирование, которое государство готово вкладывать в свое будущее, то система грантов будет стимулировать, давать соревновательный импульс. Простой пример – Уотсон и Криг. Криг – гений, а Уотсон – гениальный менеджер. Заставлять Крига тратить время на написание грантов — все равно что микроскопом гвозди заколачивать».

«За время перестройки наша наука приобрела навык конкурентной борьбы, и это – абсолютное благо, – сказал Игорь Анатольевич Тихонович. – Но попытка разделить ученых на тех, кто занимается фундаментальной или прикладной наукой, ни к чему хорошему не приведет. Я знаю массу фундаментальных ученых, которые могут применять свои идеи на практике, и практиков, которые подают идеи для фундаментальной науки. Очень часто ученых обвиняют в неумении воплотить в жизнь их полезные идеи. Но идея создания организации, посвященной данной проблеме, какого-нибудь ОАО, это такая же научная идея и заслуживает такого же внимания и оценки. Поэтому от ученого не надо ждать, что он возьмет на себя обязанности менеджера: наберет людей на работу, будет следить за тем, как они выполняют обязанности, доставать деньги и так далее. Государство может помочь, если будет гарантировать доброкачественность и реализуемость идеи людям, которые готовы вложить деньги в ее реализацию».

В заключение было отмечено, что древо познания – это единый организм, который не делится на «фундаментальную» и «прикладную» составляющие. Но проблема в том, кто и как будет реализовывать эти плоды. Ученого подталкивают к обязанностям торговца «молодильными яблоками». Но следует понимать, что путь открытия к потребителю — это большая самостоятельная работа.  

Записала Венера Галеева

© Журнал «Санкт-Петербургский университет», 1995-2005 Дизайн и сопровождение: Сергей Ушаков